Napájací zdroj "Je to jednoduchšie". Druhá časť

Áno, prišiel si? Čo, zvedavosť mučenia? Ale som veľmi šťastný. Nie, naozaj. Urobte si pohodlie, teraz budeme robiť nejaké jednoduché výpočty dohromady, ktoré sú potrebné pre zvládnutie napájania, ktoré sme už urobili v prvej časti článku. Hoci musím povedať, že tieto výpočty môžu byť užitočné v zložitejších schémach.

Takže naše napájanie pozostáva z dvoch hlavných komponentov - usmerňovača pozostávajúceho z transformátora, diód usmerňovača a kondenzátora a stabilizátora, ktorý sa skladá zo všetkého ostatného. Rovnako ako skutoční Indiáni, začneme snáď od konca a najprv vypočítať stabilizátor.

stabilizátor

Stabilizačný obvod je znázornený na obrázku.

To je tzv parametrické   Stabilizátor. Skladá sa z dvoch častí:
  1 - samotný stabilizátor na zenerovej dióde D so záťažovým rezistorom Rb
  2 - sledovač emitoru na tranzistor VT.

Priamo, aby sa zabezpečilo, že napätie zostáva to, čo potrebujeme, stabilizátor monitoruje a sledovač emitoru vám umožní pripojiť ťažké zaťaženie   k stabilizátoru. Hraje úlohu zosilňovača alebo, ak chcete, kliešte.

Dva hlavné parametre našej jednotky napájania sú výstupné napätie a maximálny zaťažovací prúd. Zavolajme im:
Vout   je napätie
  a
Imax   je prúd.

Pre napájanie, ktoré sme vyložili v poslednej časti, Uout = 14 Voltov a Imax = 1 Ampér.

Najprv musíme určiť, aké napätie potrebujeme použiť na stabilizátor, aby sme získali potrebný Uout na výstupe.
  Toto napätie sa určuje podľa vzorca:

Uin = Uout + 3

Odkiaľ pochádza číslo 3? Toto je pokles napätia cez spojenie kolektor-emitor VT tranzistora. Preto, aby náš stabilizátor pracoval na svojom vstupe, musíme použiť aspoň 17 voltov.

tranzistor

Určme, aký druh tranzistora VT potrebujeme. Aby sme to urobili, musíme určiť, koľko energie sa rozptýli.

Pmax = 1,3 (Uin-Uout) Imax

Musí sa vziať do úvahy jeden okamih. Pri výpočte sme využili maximum výstupné napätie napájací zdroj. V tomto výpočte je však potrebné zaobstarať opačné minimum napätia, ktoré PSU produkuje. A to je v našom prípade 1,5 voltov. Ak sa tak nestane, môže byť tranzistor pokrytý medenou miskou, pretože maximálny výkon sa vypočíta nesprávne.
  Pozrite si sami:

Ak vezmeme Uout = 14 voltov, potom sa dostaneme Pmax = 1,3 * (17-14) * 1 = 3,9 W.
  A ak vezmeme Uout = 1,5 voltu Pmax = 1,3 * (17-1,5) * 1 = 20,15 W

Ak by to nebolo zohľadnené, ukázalo by sa, že vypočítaná sila je Päťkrát nižšia ako skutočná. Samozrejme, tranzistor by sa to veľmi nepáčil.

Nuž, teraz vykročíme do adresára a vyberieme tranzistor.
  Okrem práve získaného výkonu je potrebné vziať do úvahy, že napätie medzi žiaričom a kolektorom musí byť väčšie ako Uin a maximálny kolektorový prúd musí byť väčší ako Imax. Vybral som KT817 - dosť slušný tranzistor ...

Považujeme samotný stabilizátor.

Najprv určujeme maximálny prúd základne novo vybraného tranzistora (a ako ste si mysleli, všetko v našom krutom svete spotrebuje - dokonca aj základ tranzistorov).

Ib max = Imax / h21E min

h21E min   - je to minimálny tranzistorový faktor prenosu prúdu a je prevzatý z adresára Ak sú stanovené limity tohto parametra - niečo ako 30 ... 40, potom je najmenší. Mám len jedno číslo napísané v adresári - 25, budeme to brať do úvahy a čo ešte zostane?

Ib max = 1/25 = 0,04 A (alebo 40 mA). Nie trochu.

Nuž teraz hľadať zenerovu diódu.
  Vyhľadávanie by malo byť založené na dvoch parametroch - stabilizačnom napätí a stabilizačnom prúde.

Stabilizačné napätie by sa malo rovnať maximálnemu výstupnému napätiu napájacieho zdroja, tj 14 voltov a prúdu - nie menej ako 40 mA, čo je to, čo sme vypočítali.
  Boli opäť v adresári ...

Na napätie sa obávame zenerovej diódy D814D, navyše bol po ruke. Ale tu je stabilizačný prúd ... 5 mA nie je vôbec dobré. Čo budeme robiť? Znížime základný prúd výstupného tranzistora. A za to pridáme do obvodu ešte jeden tranzistor. Pozeráme sa na obrázok. Do obvodu sme pridali tranzistor VT2. Táto operácia nám umožňuje znížiť zaťaženie zenerovej diódy v čase h21E. h21E, samozrejme tranzistor, ktorý sme práve pridali do okruhu. Najmä bez myslenia som vzal KT315 z hromady žliaz. Jeho minimálny h21E je 30, to znamená, že môžeme znížiť prúd na 40/30 = 1,33 mA, čo je pre nás veľmi vhodné.

Teraz vypočítajte odpor a výkon predradníka Rb.

Rb = (Uvh-Ust) / (lbmax + ll min)

kde Ust je stabilizačné napätie zenerovej diódy,
  Ist min - Stabilitronový stabilizačný prúd.

Rb = (17-14) / ((1,33 + 5) / 1000) = 470 Ohm.

Teraz určite silu tohto odporu

Prb = (Uin-Ust) 2 / Rb.

Prb = (17-14) 2/470 = 0,02 W.

V skutočnosti je to všetko. Takže z počiatočných dát - výstupného napätia a prúdu, sme získali všetky prvky obvodu a vstupné napätie, ktoré musia byť privádzané do stabilizátora.

Nechceme sa však oddýchnuť - ešte stále čakáme na usmerňovač. Myslím, že tak, myslím, že tak (slovom však).

Pozrite sa na obvod usmerňovača.

No, všetko je tu jednoduchšie a skoro na prstoch. Vzhľadom k tomu, že vieme, aké napätie musíme použiť na stabilizátor - 17 voltov, vypočítajte napätie na sekundárne vinutie   transformátor. Aby sme to urobili, poďme, ako na začiatku - z chvosta. Takže po filtračnom kondenzátore musíme mať napätie 17 voltov.

Vzhľadom na skutočnosť, že filtračný kondenzátor zvyšuje rektifikované napätie o 1,41 krát, dostaneme to po usporiadaní mostov usmerňovačov 17 / 1,41 = 12 voltov.
  Teraz uvažujme, že na usmerňovacom mostíku stratíme približne 1,5-2 voltov, preto by malo byť napätie na sekundárnom vinutie 12 + 2 = 14 voltov. Môže sa stať, že takýto transformátor sa nenašiel, nie je to strašné - v tomto prípade môžete použiť transformátor s napätím na sekundárnom vinutí od 13 do 16 voltov.

Cf = 3200In / UnKn

kde In je maximálny zaťažovací prúd,
  Un je napätie na zaťažení,
  Kn je zvlňovací koeficient.

V našom prípade
  I n = 1 ampér,
  Un = 17 voltov,
  KH = 0,01.

Cf = 3200 * 1/17 * 0,01 = 18823.

Vzhľadom na to, že za usmerňovačom stále existuje regulátor napätia, môžeme znížiť projektovú kapacitu o 5 až 10 krát. To znamená, že 2000 uF bude stačiť.

Zostáva vybrať si usmerňovacie diódy alebo diódový mostík.

Aby sme to dosiahli, potrebujeme poznať dva hlavné parametre - maximálny prúd pretekajúci cez jednu diódu a maximálne reverzné napätie, len cez jednu diódu.

Požadované maximálne reverzné napätie sa predpokladá tak

Uobr max = 2Un, t.j. Uobr max = 2 * 17 = 34 voltov.

A maximálny prúd pre jednu diódu by mal byť väčší alebo rovná prúdu   zaťaženie pohonnej jednotky. No, pre diódové zostavy v adresároch uveďte celkový maximálny prúd, ktorý môže pretekať cez túto zostavu.

No, zdá sa, že ide o usmerňovače a parametrické stabilizátory.
  Predtým máme stabilizátor pre najneužitejšie - na integrovanom mikroobvode a stabilizátor pre ťažko pracujúce - kompenzujúci stabilizátor.

ID: 667

Ako sa vám páči tento článok?

Najčastejšie rádiové zariadenia na ich prevádzku vyžadujú stabilné napätie nezávislé od zmien napájania a zaťažovacieho prúdu. Na vyriešenie týchto problémov sa používajú kompenzačné a parametrické stabilizačné zariadenia.

Parametrický stabilizátor

Jeho princíp činnosti spočíva vo vlastnostiach polovodičových zariadení. Charakteristika prúdového napätia zenerovej diódy je znázornená v grafe.

Keď je zenerova dióda zapnutá, vlastnosti sú podobné charakteristikám jednoduchej diódy na báze kremíka. Ak je zenerova dióda otočená v opačnom smere, potom elektrického prúdu   najskôr pomaly rastie, ale keď sa dosiahne určitá hodnota napätia, dôjde k poruche. Tento režim, keď malé zvýšenie napätia vytvára veľký prúd zenerovej diódy. Rozloženie napätia sa nazýva stabilizačné napätie. Aby sa zabránilo zenerovej zlyhaniu diódy, prúdový prúd je obmedzený odporom. Keď zenerový prúd kolíše od najnižšej po najvyššiu hodnotu, napätie sa nemení.

Diagram zobrazuje rozdeľovač napätia, ktorý pozostáva zo záťažovej a zenerovej diódy. Záťaž je paralelne prepojená s ním. Pri zmene napájacieho napätia sa tiež mení odporový prúd. Zener sa mení sám o sebe: aktuálne zmeny a napätie zostáva konštantné. Keď sa záťažový odpor zmení, aktuálne zmeny a napätie zostáva konštantné.

Kompenzátor stabilizátora

Prístroj, ktorý bol zvážený skôr, je veľmi jednoduchý dizajn, ale umožňuje napájanie zariadenia prúdom, ktorý nepresahuje maximálny prúd zenerovej diódy. V dôsledku toho sa používajú zariadenia, ktoré stabilizujú napätie a ktoré sa nazývajú kompenzačné zariadenia. Skladajú sa z dvoch typov: paralelné a sekvenčné.

Prístroj sa volá metódou pripojenia ovládacieho prvku. Zvyčajne sa používajú kompenzujúce stabilizátory, ktoré sú sekvenčné. Jeho schéma:

Ovládací prvok je tranzistor zapojený do série so záťažou. Výstupné napätie sa rovná rozdielu medzi zenerovou diódou a vysielačom, čo je niekoľko voltov, takže sa predpokladá, že výstupné napätie je rovnaké ako stabilizačné napätie.

Zariadenia obidvoch typov majú nedostatky: nie je možné získať presnú hodnotu výstupného napätia a vykonať nastavenie počas prevádzky. Ak je potrebné vytvoriť možnosť regulácie, stabilizátor kompenzačného typu sa vyrába podľa schémy:

V tomto zariadení sa nastavenie vykoná pomocou tranzistora. Hlavné napätie je produkované zenerovou diódou. Ak výstupné napätie stúpa, základňa tranzistora je záporná, na rozdiel od žiariča, tranzistor sa otvorí do väčšieho množstva a prúd sa zvýši. V dôsledku toho sa zníži napätie zápornej hodnoty na zberač, ako aj na tranzistor. Druhý tranzistor sa zatvorí, jeho odpor sa zvýši, napätie vodičov sa zvýši. To vedie k poklesu výstupného napätia a návratu k predchádzajúcej hodnote.

Pri znížení výstupného napätia prebiehajú podobné procesy. nastaviť presný stres   výstup môže byť nastavenie odporu.

Stabilizátory na mikroobvodoch

Takéto zariadenia v integrovanej verzii majú zvýšené charakteristiky parametrov a vlastností, ktoré sa líšia od podobných zariadení na polovodičoch. Majú tiež zvýšenú spoľahlivosť, malé rozmery a hmotnosť, ako aj nízke náklady.

Sériový stabilizátor

• 1 - zdroj napätia;
• 2 - nastavovací prvok;
• 3 - zosilňovač;
• 5 - určovanie výstupného napätia;
• 6 - odolnosť voči zaťaženiu.

Riadiaci prvok pôsobí ako premenlivý odpor zapojený do série so záťažou. Pri kolísaní napätia sa odpor ovládacieho prvku zmení tak, že dôjde k kompenzácii takýchto kmitov. Vplyv na nastavovací prvok má vplyv na spätná väzba, ktorý obsahuje riadiaci prvok, hlavný zdroj napätia a merač napätia. Tento merač je potenciometrom, z ktorého prichádza časť výstupného napätia.

Spätná väzba reguluje výstupné napätie použité pre zaťaženie, výstupné napätie potenciometra sa rovná hlavnému napätiu. Kolísanie napätia z hlavnej príčiny spôsobilo pokles napätia pri nastavení. Z tohto dôvodu môže byť merací prvok v určitých medziach použitý na nastavenie výstupného napätia. Ak sa má stabilizátor vyrábať na určité množstvo napätia, merací prvok sa vytvorí vo vnútri mikroobvodu s teplotnou kompenzáciou. Ak je veľký rozsah výstupného napätia, merací článok sa vykoná za mikroobvodom.

Paralelný stabilizátor

• 1 - zdroj napätia;
• Regulácia s 2 prvkami;
• 3 - zosilňovač;
• 4 - hlavný zdroj napätia;
• 5 - merací prvok;
• 6 - odolnosť voči zaťaženiu.

Ak porovnávame stabilizačné obvody, zariadenie sekvenčného typu má zvýšenú účinnosť pri neúplnom zaťažení. Paralelné zariadenie spotrebuje nezmenenú energiu zo zdroja a vyvedie ho do nastavovacieho prvku a záťaže. Paralelné stabilizátory sa odporúčajú používať pri konštantných zaťaženiach pri plnom zaťažení. Paralelný stabilizátor nevytvára nebezpečenstvo v prípade skratu, po sebe idúceho pohľadu na voľnobehu. S konštantným zaťažením vytvárajú obe zariadenia vysokú účinnosť.

Stabilizátor na čipu s 3 kolíkmi

Inovačné verzie obvodov stabilizátorov sekvenčného typu sa vyrábajú na 3-pólovom mikroobvode. Vzhľadom na skutočnosť, že existujú len tri závery, sú ľahšie použiteľné v praktických aplikáciách, pretože zvyšujú stabilizátory v rozmedzí od 0,1 do 3 A.

1. U - nespracované vstupné napätie;
2. U výstupné napätie.

Nie je možné používať nádoby C1 a C2, ale umožňujú optimalizovať vlastnosti stabilizátora. Kapacita C1 sa používa na vytvorenie stability systému, kapacita C2 je potrebná z dôvodu, že stabilizátor nemôže sledovať náhly nárast zaťaženia. V tomto prípade je prúd podporovaný kapacitou C2. Prakticky často používa čipy série 7900 od firmy Motorola, ktoré stabilizujú kladnú hodnotu napätia a 7900 - hodnotu s znamienkom mínus.

Čip vyzerá takto:

Pre zvýšenie spoľahlivosti a vytvorenie chladenia je stabilizátor namontovaný na chladiči.

Stabilizátory na tranzistoroch

Na 1. obrázku je obvod na tranzistore 2SC1061.

Na výstupe prístroja prijímať 12 voltov, výstupné napätie závisí priamo od napätia zenerovej diódy. Najvyšší prípustný prúd je 1 ampér.

Pri použití tranzistora 2N 3055 sa maximálny prípustný výstupný prúd môže zvýšiť na 2 ampéry. V druhom obrázku je stabilizačný obvod na tranzistore 2N 3055, výstupné napätie, ako na obrázku 1, závisí od napätia zenerovej diódy.

• 6 V - výstupné napätie, R1 = 330, VD = 6,6 voltov
• 7,5 V - výstupné napätie, R1 = 270, VD = 8,2 V
• 9 V - výstupné napätie, R1 = 180, Vd = 10

Na 3. obrázku - adaptér pre automobil - je napätie batérie v aute. Ak chcete vytvoriť napätie menšej hodnoty, použije sa takáto schéma.

V akejkoľvek sieti nie je napätie stabilné a neustále sa mení. Závisí to predovšetkým na spotrebe elektrickej energie. Pripojením zariadení k zásuvke môžete výrazne znížiť napätie v sieti. Priemerná odchýlka je 10%. Mnohé zariadenia, ktoré pracujú s elektrickou energiou, sú navrhnuté pre menšie zmeny. Veľké výkyvy však vedú k preťaženiu transformátorov.

Ako je stabilizátor usporiadaný?

Hlavným prvkom stabilizátora sa považuje transformátor. Prostredníctvom striedavého obvodu je pripojený k diódam. V niektorých systémoch existuje viac ako päť jednotiek. V dôsledku toho tvoria mostík v stabilizátore. Za diódami je tranzistor, za ktorým je nastavený regulátor. Okrem toho sú v stabilizátoroch kondenzátory. Automatizácia je vypnutá pomocou uzatváracieho mechanizmu.

Odstránenie rušenia

Princíp stabilizátorov je založený na metóde spätnej väzby. V prvej fáze sa na transformátor napája napätie. Ak jeho limitná hodnota prekračuje normu, potom dióda vstupuje do práce. Je pripojený priamo na tranzistor v obvode. Ak vezmeme do úvahy systém, potom je napätie dodatočne filtrované. V tomto prípade kondenzátor pôsobí ako konvertor.

Potom, čo prúd prejde odpor, opäť sa vráti k transformátoru. Výsledkom je zmena nominálnej hodnoty záťaže. Pre stabilitu procesu v sieti je automatizácia. Vďaka tomu sa kondenzátory v okruhu kolektora neprehrievajú. Na výstupe prechádza sieťový prúd vinutia cez iný filter. Napätie sa napraví.

Vlastnosti sieťových stabilizátorov

Základným obvodom regulátora napätia tohto typu je súbor tranzistorov, ako aj diódy. Zase mechanizmus uzatvorenia v ňom chýba. Regulátory sú zvyčajného typu. V niektorých modeloch je navyše inštalovaný zobrazovací systém.

Dokáže zobraziť silu skokov v sieti. Citlivosť modelu je celkom odlišná. Kondenzátory sú spravidla v obvode kompenzačného typu. Nemajú bezpečnostný systém.

Modely s regulátorom

Pre chladiace zariadenia je potrebná nastaviteľná schéma   znamená to, že je možné nastaviť zariadenie pred jeho použitím. V tomto prípade pomáha pri odstraňovaní vysokofrekvenčného rušenia. Zase elektromagnetické pole problémov pre rezistory nepredstavuje.

Kondenzátory sú tiež zahrnuté v nastaviteľný stabilizátor napätia. Jeho schéma sa neuskutočňuje bez tranzistorových mostov, ktoré sú navzájom spojené pozdĺž kolektorového reťazca. Regulátory môžu byť priamo inštalované v rôznych modifikáciách. V tomto prípade veľa závisí od konečného stresu. Okrem toho sa berie do úvahy typ transformátora, ktorý je prítomný v stabilizátore.

Stabilizátory "rezistentné"

Obvod regulátora napätia "Resant" je súbor tranzistorov, ktoré navzájom spolupracujú v kolektore. K dispozícii je ventilátor na chladenie systému. Pri vysokofrekvenčnom preťažení sa v systéme spravuje kondenzátor vyrovnávacieho typu.

Obvod regulátora napätia "Resanta" zahŕňa aj diódové mostíky. Regulátory v mnohých modeloch sú inštalované bežne. Obmedzenia na stabilizátory zaťaženia "Resant" sú. Všeobecne platí, že rušenie je vnímané všetkými. Nevýhodou je vysoký hluk transformátorov.

Schéma modelov s napätím 220 V

Obvod regulátora napätia 220 V sa líši od ostatných zariadení tým, že tento prvok obsahuje tento prvok je pripojený priamo k regulátoru. Hneď za filtračným systémom je diódový mostík. Na stabilizáciu kmitov je navyše dodávaný obvod tranzistorov. Na výstupe po navíjaní je kondenzátor.

Preťaženie v systéme sa riadi transformátorom. Prúd sa konvertuje. Rozsah výkonu týchto zariadení je vo všeobecnosti pomerne vysoký. Pracujte s týmito stabilizátormi a pri nižšej teplote. Podľa šumu sa nelíšia od iných typov modelov. Parameter citlivosti silne závisí od výrobcu. Ovplyvňuje to aj typ inštalovaného ovládača.

Princíp činnosti impulzných stabilizátorov

Obvod stabilizátora elektrického napätia tohto typu je podobný reléovému analógovému modelu. Existujú však rozdiely v systéme. Hlavným prvkom obvodu sa považuje modulátor. Toto zariadenie sa zaoberá tým, že číta hodnoty napätia. Potom sa signál prenesie do jedného z transformátorov. K dispozícii je kompletné spracovanie informácií.

Ak chcete zmeniť prúd, existujú dva prevodníky. V niektorých modeloch je však nainštalovaný jeden. Za účelom zvládnutia elektromagnetického poľa sa používa rozdeľovač usmerňovača. Keď napätie stúpa, znižuje limitnú frekvenciu. Aby prúd pretekal do vinutí, diódy prenášajú signál na tranzistory. Na výstupe prechádza stabilizované napätie cez sekundárne vinutie.

Vysokofrekvenčné modely stabilizátorov

V porovnaní s reléovými modelmi je vysokofrekvenčný regulátor napätia (obvod je znázornený nižšie) komplikovanejší a obsahuje viac ako dve diódy. Charakteristická vlastnosť zariadení tohto typu sa považuje za vysoký výkon.

Transformátory v obvode sú navrhnuté pre veľké rušenie. Výsledkom je, že tieto zariadenia dokážu chrániť domáce spotrebiče v dome. Filtračný systém v nich je naladený na rôzne skoky. Z dôvodu monitorovania napätia sa aktuálna hodnota môže meniť. Indikátor obmedzujúcej frekvencie sa potom zvýši na vstup a zníži sa na výstup. Transformácia prúdu v tomto obvode sa uskutočňuje v dvoch fázach.

Spočiatku je aktivovaný tranzistor s filtrom na vstupe. V druhej fáze je diódový mostík zapnutý. Aby sa konverzný proces ukončil, systém potrebuje zosilňovač. Inštaluje sa spravidla medzi odpormi. Teplota v zariadení sa tak udržuje na správnej úrovni. Okrem toho sa berie do úvahy systém Použitie ochrannej jednotky závisí od jej činnosti.

Stabilizátory pre 15 V

Pri zariadeniach s napätím 15 V sa používa regulátor sieťového napätia, ktorého obvod je vo svojej štruktúre pomerne jednoduchý. Prah citlivosti prístrojov je na nízkej úrovni. Modely s indikačným systémom sú veľmi ťažké splniť. Vo filtroch nepotrebujú, pretože kmity v obvode sú zanedbateľné.

Rezistory v mnohých modeloch sú len na výstupe. Z tohto dôvodu prebieha proces konverzie pomerne rýchlo. Vstupné zosilňovače sú nainštalované najjednoduchšie. V tomto prípade veľa závisí od výrobcu. Používa sa regulátor napätia (schéma je uvedená nižšie) tohto typu najčastejšie v laboratórnych štúdiách.

Funkcie 5 V modelov

Pri zariadeniach s napätím 5 V použite špeciálny sieťový regulátor napätia. Ich okruh pozostáva z odporov, spravidla nie viac ako dvoch. Aplikujte tieto stabilizátory výhradne na normálnu prevádzku meracích prístrojov, Vo všeobecnosti sú dosť kompaktné, ale fungujú ticho.

Modely série SVK

Modely tejto série sa týkajú stabilizátorov bočného typu. Najčastejšie sa používajú vo výrobe na zníženie nárazov zo siete. Schéma pripojenia regulátora napätia tohto modelu zabezpečuje prítomnosť štyroch tranzistorov, ktoré sú umiestnené v pároch. V dôsledku toho prúd prekoná nižší odpor v obvode. Na výstupe systému je vinutie pre opačný efekt. V obvode sú dva filtre.

Kvôli absencii kondenzátora proces prevodu tiež prebieha rýchlejšie. Nevýhodám treba pripísať väčšiu citlivosť. Na elektromagnetickom poli zariadenie reaguje veľmi ostré. Regulátor regulátora série regulátora napätia SVK poskytuje ako aj zobrazovací systém. Maximálne napätie zariadenia je vnímané na 240 V a odchýlka nesmie presiahnuť 10%.

Automatické stabilizátory "Ligao 220 V"

Pre signalizačné systémy je napäťový regulátor 220V požadovaný od spoločnosti "Ligao". Jeho schéma je založená na práci tyristorov. Tieto prvky sú použiteľné výhradne v polovodičových obvodoch. K dnešnému dňu existuje pomerne málo typov tyristorov. Podľa stupňa bezpečnosti sú rozdelené na statické aj dynamické. Prvý typ sa používa s zdrojmi elektrickej energie rôznych kapacít. Dynamické tyristory majú svoje limity.

Ak hovoríme o regulátore napätia spoločnosti "Ligao" (schéma je znázornená nižšie), potom má aktívny prvok. Vo väčšej miere je určený pre bežnú prevádzku regulátora. Predstavuje skupinu kontaktov, ktoré sú schopné pripojiť. Toto je nevyhnutné na zvýšenie alebo zníženie obmedzujúcej frekvencie v systéme. V iných modeloch tyristorov môže byť niekoľko. Sú namontované medzi sebou pomocou katód. V dôsledku toho môže byť zariadenie výrazne zvýšené.

Zariadenia s nízkou frekvenciou

Pre udržiavanie zariadení s frekvenciou menšou ako 30 Hz existuje taký regulátor napätia 220V. Jeho schéma je podobná schémam reléových modelov s výnimkou tranzistorov. V tomto prípade sa vyskytujú spolu s emitorom. Niekedy je nainštalovaný ďalší regulátor. Veľa závisí od výrobcu, ako aj od modelu. Regulátor v stabilizátore je potrebný na prenos signálu do riadiacej jednotky.

Aby bolo pripojenie vysokej kvality, výrobcovia používajú zosilňovač. Inštaluje sa spravidla pri vchode. Na výstupe systému je zvyčajne vinutie. Ak hovoríte o hraničnom napätí 220 V, nájdete dva kondenzátory. Súčasný prenosový koeficient takýchto zariadení je dosť nízky. Dôvodom je to, že je to malá obmedzujúca frekvencia, ktorá je dôsledkom kontrolóra. Koeficient saturácie je však na vysokej úrovni. V mnohých ohľadoch je spojený s tranzistormi, ktoré sú inštalované s žiaričmi.

Prečo potrebujeme fero-rezonančné modely?

FERR rezonančné regulátory napätia (uvedené nižšie) sa používajú v rôznych priemyselných zariadeniach. Prah citlivosti v nich je pomerne vysoký kvôli silným zdrojom napájania. Tranzistory sú prevažne inštalované v pároch. Počet kondenzátorov závisí od výrobcu. V takom prípade to ovplyvní konečný prah citlivosti. Na stabilizáciu napätia sa nepoužívajú tyristory.

V tejto situácii môže zberateľ zvládnuť túto úlohu. Ich zisk je veľmi vysoký vďaka priamemu prenosu signálu. Ak hovoríme o charakteristikách volt-ampere, odpor v okruhu je udržiavaný na úrovni 5 MPa. V tomto prípade to má pozitívny vplyv na obmedzujúcu frekvenciu stabilizátora. Na výstupe rozdielový odpor nepresahuje 3 MPa. Z zvýšené napätie   v systéme uložte tranzistory. Preto sa vo väčšine prípadov dá zabrániť preťaženiu prúdu.

Stabilizátory bočného typu

Schéma stabilizátorov bočného typu má zvýšený koeficient účinnosti. Vstupné napätie je v priemere 4 MPa. V tomto prípade pulzácia pretrváva veľkou amplitúdou. Na druhej strane výstupné napätie stabilizátora je 4 MPa. Rezistory v mnohých modeloch sú inštalované série "MP".

Aktuálna regulácia v obvode je konštantná a kvôli tomu môže byť obmedzujúca frekvencia znížená na 40 Hz. Oddeľovače v zosilňovači tohto typu pracujú spolu s odpormi. V dôsledku toho sú všetky funkčné uzly prepojené. Zosilňovač sa zvyčajne nainštaluje po kondenzátore pred navíjaním.

Keď je prvý zdroj napájania zmontovaný, okruh je najjednoduchší - aby sa to všetko stalo pre istotu. Keď ho môžete spustiť a získať až 12 nastaviteľné volty   a prúd pod amférnym rádiom amatérom podlahy preniká do významu frázy "A ty budeš šťastný!". Iba šťastie netrvá dlho a čoskoro sa stáva úplne zrejmé, že BP musí mať schopnosť regulovať výstupný prúd. Dokončenie existujúceho zdroja napájania je dosiahnuteľné, ale trochu problematické - je lepšie zbierať ďalšie, "pokročilejšie". Je tu zaujímavá možnosť. K je možné vytvoriť predponu na nastavenie prúdu v rozmedzí od 20 mA a maximálne na to, čo je schopný dať, tu je schéma:

Toto zariadenie bolo zhromaždené takmer pred rokom.

Súčasný stabilizátor je skutočne potrebná vec. Napríklad vám pomôže nabiť akúkoľvek batériu, ktorá je navrhnutá na napätie do 9 voltov vrátane, a poznačte si to. To je len meracia hlava, zjavne to nestačí. Rozhodujem sa o modernizáciu a demontáž svojich vlastných dielov, kde najdôležitejšou súčasťou je premenlivý odpor PPB-15E s maximálnym odporom 33 Ohm.

Nový prípad je orientovaný výhradne na rozmery indikátora z magnetofónu, ktorý bude vykonávať funkcie miliametra.

Aby to urobil, "nakreslí" novú stupnicu (vybral si prúd plnej odchýlky šípky pri 150 mA a môžete to urobiť maximálne).

Potom sa na merací gombík umiestni skrat.

Šmýkadlo bolo vyrobené z nichrómovej vykurovacej špirály s priemerom 0,5 mm. Tranzistor KT818 musí byť umiestnený na chladiacom radiátore.

Zlúčenina (artikulácia) konzola s pohonnou jednotkou vykonané pomocou integrovaných do zástrčkového puzdra improvizované, kolíky, ktoré sa odoberajú z konvenčného zástrčky na jednom konci, ktorý so závitom M4, ktorú každý dve matice priskrutkovaný k puzdru.

Konečný obraz toho, čo sa stalo. Dokonalšia tvorba vyšla jednoznačne. LED dióda vykonáva nielen funkciu indikácie, ale aj osvetlenie aktuálnej stupnice stabilizátora. S prianím úspechu, Babay.

Dobrý čas dňa. Dnes môj príspevok o regulátory napätia, Čo to je? Po prvé, akýkoľvek rádiový elektronický obvod vyžaduje zdroj energie na prevádzku. Zdroje energie sú rozdielne: stabilizované a nestabilné, DC a striedavý prúd, pulzné a lineárne, rezonujúce a kvázi rezonančné. Takáto veľká rozmanitosť je spôsobená rôznymi schémami, z ktorých budú fungovať elektronické obvody. Nižšie je uvedená tabuľka porovnania napájacích obvodov.

Pre potraviny elektronických obvodov, ktoré nevyžadujú vysokú stabilitu napájacieho napätia jednosmerného napätia alebo veľký výstupný výkon, je vhodné používať jednoduché, spoľahlivé a lacné lineárne zdroje napätia. Základom akéhokoľvek lineárneho zdroja napätia je parametrický regulátor napätia, Základom takýchto zariadení je prvok s nelineárnou voltampérovou charakteristikou, pri ktorom napätie na elektródach málo závisí od prúdu prúdiaceho cez prvok. Jedným z takýchto prvkov je zenerovú diódu.

Zenerova dióda predstavuje špeciálnu skupinu, ktorej prevádzkový režim je charakterizovaný spätnou vetvou charakteristík prúdového napätia v oblasti poruchy. Pozrime sa podrobnejšie na charakteristiku prúdového napätia diódy.

Princíp práce zenerovej diódy

Keď je dióda zapnutá v smere dopredu (anóda je "+", katóda je "-"), voľne začína prechádzať prúdom na napäťových póroch U, a keď je zapnutá v opačnom smere (anóda je "-", katóda je "+") cez diódu môže prechádzať len prúd I ob, ktorá má hodnotu niekoľkých μA. Ak budeme zvyšovať reverzné napätie U obr   na dióde na určitú hodnota U je inv.max   bude elektrická porucha diódy a ak je prúd dostatočne vysoký, dôjde k tepelnému rozpadu a dióda sa rozpadne. Diódu možno vykonať v oblasti elektrického zlyhania, ak obmedzíme prúd, ktorý prechádza diódou (rozdeľovacie napätie pre rôzne diódy je 50-200 V).

Stabilitron je navrhnutý tak, aby jeho charakteristika prúdového napätia v oblasti rozbíjania mala vysokú lineárnosť a rozdeľovacie napätie je celkom konštantné. Môžeme teda povedať, že stabilizácia napätia zenerovou diódou sa uskutočňuje počas jej prevádzky na zadnej vetve   charakteristiky prúdového napätia v regióne rovné vetvy   Zenerova dióda sa správa ako obyčajná dióda. Zenerova dióda je označená nasledujúcim spôsobom

Základné parametre zenerovej diódy

Zvážte hlavné parametre zenerovej diódy   svojou charakteristikou prúdového napätia.

Stabilizačné napätie U st   je určená napätím na zenerovej dióde pri prúdení stabilizačný prúd I st, V súčasnosti sa vyrábajú zenerové diódy s stabilizáciou napätia od 0,7 do 200 V.

Maximálne prípustné jednosmerný prúd   stabilizácia I st.max   obmedzené na maximálny prípustný výkon P max, čo závisí od okolitej teploty.

Minimálny stabilizačný prúd I st.min   je určená minimálnou hodnotou prúdu cez zenerovú diódu, pri ktorej zariadenie zostáva funkčné. Medzi hodnotami I a Ia st.max st.min charakteristiku prúd-napätie Zenerove diódy a stabilizácia najviac lineárne napätie mierne líšia.

Zenerová diódová diferencia r CT   - hodnota určená pomerom prírastku stabilizačného napätia k zariadeniu ΔU CT k malému prírastku stabilizačného prúdu Δi CT, ktorý ho spôsobil.

Zenerova dióda, zahrnutá v smere dopredu, ako normálna dióda, sa vyznačuje hodnotami konštantné priame napätie U pr   a maximálny povolený konštantný prúd I pr.max.

Parametrický stabilizátor

Hlavný obvod zenerovej diódy, ktorý je obvodom parametrický stabilizátor, ako aj zdroj referenčného napätia v stabilizátoroch iných typov je uvedený nižšie.

Tento obvod je rozdeľovač napätia pozostávajúci z predradník R1 a zenerová dióda VD, paralelne s ktorým je zapnutý odpor RH zaťaženia.Tento regulátor napätia zabezpečuje stabilizáciu výstupného napätia, keď sa menia napájacie napätie U P a záťažový prúd IN.

zvážiť princípu fungovania   tejto schémy. Zvýšenie napätia na vstupe stabilizátora vedie k zvýšeniu prúdu, ktorý prechádza rezistorom R1 a zenerovou diódou VD. Vzhľadom na jeho voltampérové ​​charakteristiky sa napätie na Zenerovej dióde VD prakticky nezmení a teda aj napätie na odpor náboja R n. Teda takmer všetka zmena napätia bude aplikovaná na rezistor R1. Preto je ľahké vypočítať potrebné parametre obvodu.

Výpočet parametrického stabilizátora.

Počiatočné údaje pre výpočet výpočtu najjednoduchšieho parametrického regulátora napätia sú:

vstupné napätie U0;

výstupné napätie U1   = U st je stabilizačné napätie;

výstupný prúd I H   = I ST;

Napríklad uveďte nasledujúce údaje: U0 = 12 V, U1 = 5 V, I H = 10 mA = 0,1 A.

1. Pre stabilizačné napätie zvolíme Zenerovu diódu typu BZX85C5V1RL (U st = 5,1 V, diferenčný odpor r st = 10 Ohm).

2. Určte požadovaný odpor predradníka R1:

3. Stanovte stabilizačný faktor:

4. Určite efektívnosť

Zvýšenie výkonu parametrického stabilizátora

Maximálny výstupný výkon najjednoduchšieho parametrického regulátora napätia závisí od hodnôt I st.max a Pmax zenerovej diódy. Výkon parametrického stabilizátora sa môže zvýšiť, ak sa ako regulátor používa tranzistor, ktorý bude pôsobiť ako zosilňovač konštantného prúdu.

Paralelný stabilizátor

  SSN schéma s paralelným spínaním tranzistora

Obvod je sledovač emitora, paralelne s tranzistorom VT je zapnutý odpor odporu RH. Záťažový rezistor R1 môže byť pripojený ako ku kolektoru, tak k obvodu emitoru tranzistora. Napätie záťaže je

Schéma funguje nasledovne. Zvýšením prúd cez odpor R H, a tým aj napätie (U1 = U CT) na výstupe stabilizátora, je zvýšenie báza-emitor (U EB) a zberače prúdu I K, pretože tranzistor pracuje v oblasti zisku. Zvýšenie kolektorového prúdu zvýši úbytok napätia na rezistore R1 balastovej, ktorý kompenzuje nárastu napätia na výstupe stabilizátora (U1 = U CT). Vzhľadom k tomu, prúd I ST Zenerova dióda je zároveň tranzistor základný prúd, je zrejmé, že záťažový prúd v tomto obvode môže byť h 21e krát väčšia ako v najjednoduchšom stabilizátora schéma parametrické. Rezistor R2 zvyšuje prúd cez zenerovú diódu, zabezpečuje stabilnú prevádzku pri maximálnej hodnote koeficientu h21e, minimálneho napájacieho napätia U0 a maximálny prúd   zaťaženie I H.

Stabilizačný faktor bude

kde R VT je vstupný odpor prisadu emitoru

kde Re a Rb sú odpory emitoru a bázy tranzistora.

Odpor R e silne závisí od prúdu emitoru. Pri znížení prúdu emitoru sa rýchlosť R e rýchlo zvyšuje a to vedie k zvýšeniu R VT, čo zhoršuje stabilizačné vlastnosti. Hodnota Re sa môže znížiť použitím výkonné tranzistory   alebo kompozitných tranzistorov.

Sériový stabilizátor

Parametrický regulátor napätia, ktorého obvod je znázornený nižšie, je vysielačom na tranzistore VT so sériovo pripojeným odporovým zaťažením R H. Zdrojom referenčného napätia v tomto obvode je Zenerova dióda VD.

  Schéma SSN so sériovým spínaním tranzistora

Výstupné napätie stabilizátora:

Schéma funguje nasledovne. Zvýšením prúd cez odpor R H, a tým aj napätie (U1 = U ST) na výstupe stabilizátora znižuje bránu na napätie UEB tranzistora a jeho základný prúd je obmedzený. To vedie k zvýšeniu napätia v jamkách kolektor-emitor, v dôsledku čoho výstupné napätie zostáva prakticky nezmenené. Optimálna hodnota prúdu referenčnej zenerovej diódy VD je určená odporom odporu R2 zahrnutého v napájacom obvode U0. S konštantnou hodnotou vstupného napätia U0 je základný prúd tranzistora I B a stabilizačný prúd navzájom prepojený vzťahom I B + I ST = const.

Stabilizačný faktor obvodu

kde R k je kolektorová odolnosť bipolárneho tranzistora.

Obvykle k ST ≈ 15 ... 20.

Stabilizačný faktor parametrického stabilizátora Napätie sa môže výrazne zvýšiť zavedením samostatného pomocného zdroja s U'0\u003e U1 do jeho obvodu a použitím kompozitného tranzistora.

  PCN schéma s kompozitný tranzistor   a napájanie zenerovej diódy zo samostatného zdroja napätia

Teória je dobrá, ale teória bez praxe je len trasením vzduchu.